Ariel mission planning. Scheduling the survey of a thousand exoplanets
自动调度技术正在成为大型天文测量有效规划的重要工具。基于具有全局优化能力的混合元启发式算法，设计并开发了一种大气遥感红外系外行星大巡天（Ariel）任务规划的具体调度方法，以确保获得满足所有任务约束的满意结果。我们使用这种方法来模拟阿里尔任务计划，评估其科学目标的可行性，并研究不同的科学方案的结果。我们的结论是，Ariel将能够实现科学目标，即表征约1000个系外行星大气层，总暴露时间约占任务寿命的75-80%。我们证明，它是可能的，包括相位曲线观测的目标样本或增加的任务寿命内研究的系外行星的数量。最后，大约12-15%的时间仍然可以用于非时间约束的观测。
2022-01-19 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
The Scientific Impact of a Noiseless Energy-Resolving Detector for a Future Exoplanet-Imaging Mission
本研究针对未来类地系外行星探测任务的探测器性能需求，分析无噪声能量分辨探测器对HWO日冕仪的科学影响，发现其可大幅提升勘测的系外行星光谱获取数量与科学产出。
2024-05-14 astro-ph.EP astro-ph.IM
Concept for the GMT High-Contrast Exoplanet Instrument GMagAO-X and the GMT High-Contrast Phasing Testbed with MagAO-X
在这里，我们回顾了目前的概念光学机械设计的GMagAO-X -极端AO（ExAO）系统的巨麦哲伦望远镜（GMT）。GMagAO-X高音可变形反射镜（DM）设计新颖，因为它使用了一组光学分布的光瞳，允许七个商用3000致动器BMC DM“并行”工作，以有效地创建ELT级ExAO高音DM -所有部件都是目前商用的。GMagAO-X“平行DM”高音扬声器将有21，000个致动器，以约2kHz的更新速度使用，从而在可见光和近红外光谱（0.6-1.7微米）中实现约5质量分离的高对比度科学。为了证明我们的GMagAO-X概念，必须对几个项目进行实验室测试：平行DM的光学/机械概念; GMT瞳孔的相位调整;以及解决GMT的“孤岛效应”，所有这些都将在亚利桑那大学的光学测试台上进行演示。在这里，我们概述了GMTO和亚利桑那大学联合提出的“GMT高对比度测试台”的当前设计，该测试台利用现有的可操作MagAO-X ExAO仪器来验证我们用于高对比度GMT NGS科学的相位感测和AO控制方法。我们还将重点介绍GMagAO-X如何安装在GMT的辅助端口上，从而保持重力不变。由于GMagAO-X是重力不变的，因此它可以利用浮动光学平台来最大限度地减少弯曲和NCP振动。
2020-03-24 astro-ph.EP astro-ph.IM
Characterizing Exoplanets in the Visible and Infrared: A Spectrometer Concept for the EChO Space Mission
太阳系外行星凌日光谱是研究太阳系外行星及其大气的关键观测技术之一。这些测量的观测挑战需要专门的仪器，只有空间环境才允许不受干扰地进入类似地球的大气特征，如水或二氧化碳。因此，目前正在研究几项针对系外行星的空间飞行任务。其中之一是EChO，系外行星表征天文台，它是欧空局宇宙愿景2015-2025计划的一部分，也是2024年M3发射槽的四个候选者之一。在本文中，我们提出了我们的评估研究的ECHO光谱仪，这艘航天器上唯一的科学仪器的结果。该仪器是一种多通道全反射色散光谱仪，同时覆盖400 nm至16微米的波长范围，具有中等低的光谱分辨率。我们说明了如何的关键技术挑战的ECHO任务-高光度稳定性-影响光谱仪的概念的选择，并从根本上驱动仪器设计。第一次性能评估强调了精心设计的ECHO任务的需求的解决方案的健身。
2013-05-14 astro-ph.EP astro-ph.IM
Large Interferometer For Exoplanets (LIFE): I. Improved exoplanet detection yield estimates for a large mid-infrared space-interferometer mission
系外行星科学的长期目标之一是对数十颗小型系外行星的大气特征进行描述，以了解它们的多样性，并寻找可居住的世界和潜在的生物特征。要实现这一目标，需要有足够规模的空间飞行任务。我们试图量化的系外行星探测性能的天基中红外调零干涉仪，测量系外行星的热辐射。为此，我们已经开发了一个仪器模拟器，认为所有主要的天体物理噪声源，并将其与蒙特卡罗模拟的合成系外行星人口周围的主序星在20 pc。这使我们能够量化我们的任务概念在一定时间内可以探测到的系外行星的数量（和类型）。讨论了两种不同的恒星目标观测时间分配方案，并考虑了不同的孔径尺寸和波长范围。在2.5年的初始搜索阶段，干涉仪由四个2米口径，总仪器吞吐量为5%，覆盖波长范围在4和18.5 $μ$米之间，可以检测到多达550个半径在0.5和6 R $_\oplus$之间的系外行星，综合信噪比$\ge$ 7。至少有160颗被探测到的系外行星的半径为$\le$ 1.5 R $_\oplus$。根据观测方案，探测到约25-45颗岩石系外行星（半径在0.5和1.5 $_{\oplus}$之间的物体），它们在其宿主恒星的经验宜居带（eHZ）内运行。在3.5米的孔径下，探测总数可以增加到约770个，其中包括约60-80个岩石，eHZ行星。在1米孔径的情况下，最大探测量为~315颗系外行星，包括$\le$ 20颗岩石、eHZ行星。就预计探测量而言，这种飞行任务可与大…
2022-04-20 astro-ph.EP astro-ph.IM
A retrieval challenge exercise for the Ariel mission
Ariel任务将于2029年发射，将获得1000颗系外行星的光谱信息，为比较系外行星学提供前所未有的机会。反演代码-参数大气模型加上反演算法-是解释Ariel数据的首选工具。确保这些工具能够产生可靠和一致的结果是特派团的一个关键准备步骤。在这里，我们提出了检索挑战的结果。我们使用五种不同的系外行星检索代码来分析相同的合成数据集，并测试a）每个代码恢复正确输入解的能力和b）结果的一致性。我们发现，一般有很好的协议之间的五个代码，并在大多数情况下，正确的解决方案被收回。这表明了对系外行星的凌日光谱的检索的可重复性，即使代码之前没有相互基准。
2022-03-15 astro-ph.EP astro-ph.IM
NASA ExoPAG Study Analysis Group 5: Flagship Exoplanet Imaging Mission Science Goals and Requirements Report
美国航天局系外行星方案分析小组（ExoPAG）已着手确定各种规模的系外行星直接探测任务的任务1级要求。该报告概述了下一个系外行星旗舰成像和光谱任务的科学目标和要求，由NASA系外行星计划分析组（ExoPAG）的旗舰任务研究分析组（SAG）确定。我们希望这些目标和要求将用于评估未来旗舰系外行星成像和光谱任务的特定架构，我们希望这项工作能够作为小型任务类似目标和要求的指南和模板，我们预计这项工作将很快开始。这些目标和要求是在大约60名志愿系外行星科学家、技术专家和工程师的贡献下讨论、确定和记录的。为了在这项任务上取得进展，进行了许多电话会议、电子邮件和几次面对面的会议，从而创建和改进了任务科学目标和要求的草案。这项工作已作为一套科学目标、更详细的目标和具体要求记录在本报告中，并在每一套目标和要求之间建立了联系。具体的要求分为两类：“必须”是不可协商的硬性要求，而“鉴别器”要求则在“必须”设定的最低值以外的领域赋予业绩价值。“我们认为，这一框架和内容将确保本报告在用于今后的特派团评价活动时具有价值。我们设想，任何未来的系外行星成像旗舰任务也必须能够进行广泛的其他观测天体物理学。我们希望这将由NASA宇宙起源计划分析小组（COPAG）完成。
2013-03-26 astro-ph.IM
First Experimental Results of the Fast Atmospheric Self-coherent Camera Technique on the Santa cruz Extreme Adaptive optics Laboratory Testbed: Demonstration of High Speed Focal Plane Wavefront Control of Residual Atmospheric Speckles
目前和未来的高对比度成像仪器旨在探测轨道距离更近、质量更低和/或年龄更大的系外行星，最终目标是直接探测地球质量的可居住区系外行星。然而，日冕科学图像中不断演变的斑点仍然限制了最先进的地面系外行星成像仪器，其对比度至少比实现这一目标所需的差两个数量级。对于地面自适应光学（AO）仪器而言，对于大多数散斑抑制技术而言，衰减动态大气和准静态仪器散斑仍然是具有挑战性的。我们提出了一种焦平面波前传感和控制算法来解决这一挑战，称为快速大气自相干相机（SCC）技术（FAST），它使SCC能够在毫秒级的时间尺度下工作，即使每个斑点只检测到几个光子。在这里，我们提出了初步的实验结果，快速的圣克鲁斯极端AO实验室（SEAL）的试验台。特别是，我们说明了“第二阶段”AO为基础的焦平面波前控制的好处，演示了快速闭环补偿的残留大气湍流的毫秒时间尺度。
2021-08-27 astro-ph.EP astro-ph.IM
Design of the vacuum high contrast imaging testbed for CDEEP, the Coronagraphic Debris and Exoplanet Exploring Pioneer
日冕碎片系外行星探测有效载荷（CDEEP）是一个小卫星飞行任务概念，用于星周盘的高对比度成像。CDEEP的设计目的是在可见光波长的散射光中观察圆盘，每个分辨率元素的原始对比度为10^-7（后处理为10^-8）。这种特殊的灵敏度将允许运输为主的碎片盘的成像，量化这些低表面亮度盘的亮度，成分和形态。CDEEP结合了一个离轴望远镜，微机电系统（MEMS）变形镜，和一个矢量涡旋日冕仪（VVC）。这一系统将需要在空间环境中进行严格的测试和鉴定。我们报告的CDEEP任务的概念，和真空兼容的CDEEP原型试验台的状态，目前正在开发中的亚利桑那大学，包括设计开发和模拟结果，以估计性能。
2021-09-26 astro-ph.IM
Exploring and Validating Exoplanet Atmospheric Retrievals with Solar System Analog Observations
University of Arizona（亚利桑那大学）；Northern Arizona University（北亚利桑那大学）；University of Washington（华盛顿大学）
本文提出了一套灵活的大气反演工具，通过太阳系类比观测验证系外行星环境模型，展示了其在直接成像任务和生物标志物检测中的应用。
2022-12-19 astro-ph.EP astro-ph.IM
Using Ground-Based Telescopes to Mature Key Technologies and Advance Science for Future NASA Exoplanet Direct Imaging Missions
地面望远镜在过去二十年中一直在系外行星直接成像科学和技术发展方面发挥主导作用，并将在今后十年及以后继续发挥不可或缺的作用。极端自适应光学（AO）系统将推进焦平面波前控制和日冕照相术，增强WFIRST-CGI的性能并降低风险，同时验证性能要求并激励改进大气模型，以明确描述HabEx/LUVOIR太阳系类似物。超大型望远镜的专用仪器可能会提供类太阳恒星周围岩石行星的第一张热红外图像，为HabEx/LUVOIR提供许多系外地球候选者和关键的辅助信息，这些信息可以帮助澄清行星是否适合居住。
2018-03-14 astro-ph.EP astro-ph.IM
Searching for Life-As-We-Don't-Know-It: Mission-relevant Application of Assembly Theory for Exoplanet Life Detection
本文提出利用组装理论分析行星大气以检测生命，通过量化分子物种组合的最小复杂度，为哈布利世界观测站提供生物标志物框架，探索未知生命形式。
2026-04-05 astro-ph.EP astro-ph.IM
NEXT: The Netherlands EXoplanet Testbed I. Goals and opto-mechanical design
NOVA, Netherlands Research School for Astronomy（荷兰天文研究学校）；Leiden Observatory, Leiden University（莱顿大学莱顿天文台）；Steward Observatory, University of Arizona（亚利桑那大学斯图尔德天文台）
荷兰系外行星测试平台NEXT为满足下一代ELTs和未来空间天文台需求，开发验证XAO与日冕仪技术，完成光机设计及性能模拟，目标800nm、5λ/D处原始对比度10⁻⁷（终目标10⁻⁸）。
2026-08-26 astro-ph.IM
High Contrast Demonstrations of Novel Scalar Vortex Coronagraph Designs at the High Contrast Spectroscopy Testbed
对于系外行星的直接成像，标量涡旋日冕仪（SVC）是一种有吸引力的替代品，广泛使用的矢量涡旋日冕仪（VVC）。这主要是因为它们能够引起相同的相位斜坡，而不管入射光的偏振状态如何。我们在加州理工学院的系外行星技术实验室（ET实验室）的高对比度光谱测试台（HCST）上测试了一组阶梯式SVC楼梯面罩。在这里，我们提出了他们的星光抑制能力的一些初步调查结果，实现原始对比度的顺序为1 e-5 7至9 λ/D。我们还表征了它们的色度性能，并进行了波前控制，以实现与EFC的1 e-7量级的初步对比。这些SVCs的初步实验结果表明，标量涡旋技术在未来的系外行星直接成像任务中具有巨大潜力。
2022-05-22 astro-ph.IM
Building SPARCS, an Ultraviolet Science CubeSat for Exoplanet Habitability Studies, Technology Advancements, and Mission Training
本文介绍NASA资助的6U立方星SPARCS，通过同时监测远紫外和近紫外来刻画低质量恒星耀斑及其对系外行星宜居性的影响，并测试delta掺杂探测器等新技术，同时提供人才培养机会。
2025-07-03 astro-ph.EP astro-ph.IM
Interferometric Space Missions for the Search for Terrestrial Exoplanets: Requirements on the Rejection Ratio
讨论了研究类地系外行星的空间任务的要求。然后，我们调查是否这样的任务，特别是达尔文调零干涉仪的设计，可以在一个简化的情况下进行。这里的关键因素是接受更高水平的恒星泄漏。我们建立了详细的要求，从任务的科学原理，并计算详细的参数，为实现这些要求所需的恒星抑制。我们利用达尔文输入目录来做这件事。在该样本中，大多数目标的主要噪声源对于所有目标基本上是恒定的，而泄漏随着距离的平方而减小。这意味着恒星泄漏仅对附近恒星的积分时间有影响，而对于更远的目标，其影响显着降低。我们评估不同的阵列配置和调零配置文件的影响，并确定恒星的检测效率可以最大化。
2006-06-30 astro-ph astro-ph.EP astro-ph.IM
Precision Space Astrometry as a Tool to Find Earth-like Exoplanets
由于最近的技术进步，精密空间光学天体测量所需的关键技术现已掌握。微弧秒天体测量探测器（MAP）的任务概念是在最近的~90颗FGK恒星周围的1AU轨道（按太阳光度换算）上寻找1颗地球质量的行星。MAP有效载荷包括i）一个具有1米主镜和计量子系统的单个三镜消色差望远镜，和ii）一个相机。相机焦平面由42个探测器组成，提供0.4度的奈奎斯特采样FOV。它的计量子系统确保MAP可以在1小时内达到0.8 uas的天体测量精度，这是探测我们恒星附近类地系外行星所需的。MAP任务可以为一个更大的测量其光谱的日冕测量任务提供大约10个特定的目标。我们主张发展能够找到地球2.0的空间天体测量任务。考虑到目前的技术准备情况，这种依赖精确天体测量的飞行任务可能在未来十年内进行，也许可以与其他国家航天局合作。
2018-03-10 astro-ph.EP astro-ph.IM
The development of a testbed for the X-ray Interferometer mission
X射线干涉仪（XRI）最近被提议作为欧空局2050年航行计划周期的主题，其最终目标是以前所未有的优于1微弧秒（5普拉德）的角分辨率观察X射线天空[1]。一个科学上非常有趣的任务是可能的基础上，一个单一的航天器[2]，由于紧凑的“长焦”设计提出了早期的Willingale [3]。从Cash等人[4]以1毫米基线和0.1弧秒有效分辨率对1 keV的X射线干涉测量法进行的实际演示到以1米或更长基线飞行干涉仪的任务，平方米的有效收集面积和微弧秒分辨率存在许多里程碑。从实验室实验到可行的飞行任务概念的第一个重要步骤必须在可扩展和灵活的试验台装置上进行。这样的测试平台不能只关注光学方面，而应该同时解决干涉仪的热稳定性和机械稳定性。一个特别的挑战是相干X射线源，它应该在干涉仪的入口处提供波前，该波前在至少等于基线的距离上是横向相干的，并且足够亮。在本文中，我们将探讨建立一个测试平台的几个阶段，随着光学质量和相关的热机械控制和源的复杂性的要求越来越高，目的是引导X射线干涉测量技术的发展，从实验室到空间的一系列可实现的里程碑。
2021-07-16 astro-ph.IM
Impact of segmented deformable mirrors on high-contrast testbeds for exoplanet imaging with future large space telescopes: contrast stability assessment on the HiCAT bench
Université Côte d’Azur（蔚蓝海岸大学）；Observatoire de la Côte d’Azur（蔚蓝海岸天文台）；CNRS（法国国家科学研究中心）；Laboratoire Lagrange（拉格朗日实验室）；Space Telescope Science Institute（太空望远镜科学研究所）；Max Planck Institute for Astronomy（马克斯·普朗克天文学研究所）；University of California, Santa Cruz（加州大学圣克鲁兹分校）；LIRA, Observatoire de Paris（巴黎天文台LIRA）；Thales Alenia Space（泰雷兹阿莱尼亚太空公司）；NASA Goddard Space Flight Center（美国宇航局戈达德太空飞行中心）；Johns Hopkins University（约翰斯·霍普金斯大学）；Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology（加州理工学院喷气推进实验室）；California Institute of Technology（加州理工学院）
研究段式变形镜在高对比度测试平台上的稳定性及其对冠状仪成像的影响，通过HiCAT台架验证段式镜面的对比稳定性，发现微小偏移会导致对比度下降，强调需优化段式镜面的同相位感测与控制策略。
2026-04-28 astro-ph.IM
Community Involvement in the WFIRST Exoplanet Microlensing Survey
WFIRST是美国宇航局第一个具有预定义核心科学计划的旗舰任务，旨在研究暗能量，并通过引力微透镜调查对宽轨道系外行星进行统计普查。这些计划预计将使用一半以上的主要任务观测时间。在此之前，只有较小的PI领导的任务有使用如此大部分观测时间的核心计划，并且在许多情况下，这些PI领导的任务的数据被保留给PI的科学团队一段专有时间，允许PI的团队从数据中做出大部分重大发现。这种程序不适合旗舰飞行任务，因为旗舰飞行任务应当为整个天文学界提供科学机会。出于这个原因，WFIRST数据将没有专有期，但我们认为，需要做出更大的努力，使WFIRST科学能够为天文学界所用。我们提出了一个计划，以两种不同的方式提高社区参与WFIRST系外行星微透镜调查。首先，我们提出了一套高层次的数据产品，使天文学家没有详细的微透镜专业知识访问的WFIRST系外行星微透镜调查数据的统计意义。第二，我们建议成立一个WFIRST系外行星微透镜社区科学团队，该团队将开放参与WFIRST系外行星微透镜调查的开发，与NASA选定的科学团队合作，该团队将负责提供大多数高水平的数据产品。这个社区科学团队将向志愿者开放，但成员也应该有机会申请资助。
2019-08-01 astro-ph.EP astro-ph.IM
Exoplanet Search and Characterization with the Proposed POET Canadian Space Mission
The University of Western Ontario, Institute of Earth and Space Exploration（韦仕敦大学地球与太空探索研究所）；Bishop’s University（主教大学）；Centro de Astrobiología, CSIC-INTA（西班牙国家航空航天技术研究所/西班牙国家科学研究委员会天体生物学中心）；McMaster University（麦克马斯特大学）；National Research Council – Herzberg Astronomy and Astrophysics（国家研究委员会赫茨伯格天文学与天体物理学研究所）；The University of British Columbia（不列颠哥伦比亚大学）；Univertité de Montréal（蒙特利尔大学）；Mount Allison University（蒙蒂阿利森大学）；Royal Military College of Canada（加拿大皇家军事学院）；ABB Measurement and Analytics（ABB测量与分析）；SFL Missions Inc.（SFL任务公司）；Canadian Space Agency（加拿大航天局）
POET任务通过三波段光度监测分离恒星暗斑对超地球大气传输光谱的影响，旨在发现近邻潜在宜居的类地行星，为未来望远镜寻找生物标记物提供数据支持。
2026-03-25 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
The EXoplanet Climate Infrared TElescope (EXCITE): A balloon-borne mission to measure spectroscopic phase curves of transiting hot Jupiters
NASA Goddard Space Flight Center（美国宇航局戈达德太空飞行中心）；Brown University（布朗大学）；Arizona State University（亚利桑那州立大学）；La Sapienza Università di Roma（罗马第一大学）；Cornell University（康奈尔大学）；StarSpec Technologies Inc.（StarSpec科技有限公司）；Center for Space Sciences and Technology, University of Maryland, Baltimore County（马里兰大学巴尔的摩县分校空间科学与技术中心）
EXCITE是球载望远镜，通过0.5米主镜和0.8–3.5微米光谱仪测量热木星的光谱相位曲线，以揭示其大气成分和能量循环。
2026-06-25 astro-ph.EP astro-ph.IM
Coronagraphy for DiRect Imaging of Exoplanets (CIDRE) testbed 1: concept, optical set up, and experimental results of adaptive amplitude apodization
即将到来的系外行星光谱成像仪，如用于超大望远镜（ELT）的行星相机和光谱仪（PCS），将瞄准一类新的系外行星，包括围绕M矮星演化的类地行星，即，比0.1“更接近，对比度约为10^-8。这可以用日冕仪来调制波前来实现。经典的日冕仪并不是最佳的：1）它们造成行星光子损失，这在仪器包括高光谱分辨率摄谱仪时特别成问题，2）一些像差（诸如ELT的缺失段）是动态的并且与静态日冕仪设计不兼容，3）将系外行星图像与用于光谱学的光纤耦合只需要在探测器的小区域上控制电场。这种仪器将受益于自适应工具，以在振幅和相位上调制波前。我们提出在光瞳平面中组合用于控制相位的可变形反射镜（DM）和数字微反射镜器件（DMD），由1920*1080微镜组成的阵列，能够在两个位置之间切换，以控制其幅度。如果DM在本领域中已经是公知的，特别是对于自适应光学应用，则DMD迄今尚未被充分考虑。在IPAG，我们目前正在组装一个名为CIDRE（用于系外行星定向成像的日冕仪）的测试平台，以开发，测试，校准和验证这两个组件与Lyot日冕仪的组合。自2022年3月以来，CIDRE已组装完成，尽管尚未安装Lyot coronagenum。最初的几个月一直致力于DMD的校准。自2022年5月起，它开始运行并用于测试动态振幅变迹冠状图（所谓的塑形瞳孔）。本文介绍了CIDRE实验台的建立和DMD获得的自适应形状瞳孔的第一个实验结果。
2022-09-13 astro-ph.IM
Planet Detection Simulations for Several Possible TESS Extended Missions
凌日系外行星调查卫星（TESS）将对几乎整个天空进行为期两年的调查，主要目标是在明亮和附近的恒星周围探测比海王星小的系外行星。在为期两年的主要任务之后，至少在几年内继续进行科学活动似乎没有任何根本性的障碍。为了给那些计划和提出这样一个任务的人提供一个良好的开端，我们在TESS操作的第三年模拟了系外行星的探测。我们的目标是为任何扩展任务的系外行星相关方面提供有用的参考，同时认识到这将只是科学目标的更大社区讨论的一部分。我们使用蒙特卡罗模拟来尝试和预测行星的数量和类型，这些行星将在为期两年的主要任务之后的为期一年的扩展任务的6种可能的场景中被探测到。我们发现：（1）在第三年，行星发现率没有急剧下降;（2）新发现的亚海王星半径行星的数量并不强烈依赖于指向的时间表;（3）扩展任务的一个重要功能将是提高我们预测TESS探测到的行星未来凌日和掩星时间的能力。
2017-05-24 astro-ph.EP astro-ph.IM
A survey of exoplanet phase curves with Ariel
ESA-Ariel任务将包括一个专门用于系外行星相位曲线的层，对应于约10%的科学时间。本文介绍了目前利用Ariel研究系外行星相位曲线的观测策略。我们定义科学问题，要求和潜在目标列表。利用模拟的位相曲线对位相曲线重建和大气反演的精度进行了估计。基于这项工作，我们发现在3.5年的任务期间可以观察到35-40颗系外行星的全轨道相位变化。这一统计样本将提供关于温暖系外行星的大气动力学、成分、热结构和云的关键制约因素，补充光谱凌日/日食测量的科学成果。
2021-02-15 astro-ph.EP astro-ph.IM
Direct Multipixel Imaging and Spectroscopy of an Exoplanet with a Solar Gravity Lens Mission
我们研究了太阳引力透镜（SGL）作为产生系外行星直接高分辨率多像素图像的手段。SGL的特性是显著的：它提供~ 1 e 11的最大光放大率和~ 1 e-10角秒的角分辨率。在SGL焦点区域配备1米望远镜的探测器可以在30 pc处以10公里的分辨率对系外行星进行成像，足以观察季节变化，海洋，大陆，表面地形。我们达到并超过了为我们的研究设定的所有目标：我们开发了一种新的波动光学方法来研究系外行星的成像，同时将它们视为大但有限距离的扩展，解析，微弱的源。我们正确地解释了日冕的亮度。我们开发了反卷积算法，并在现实条件下证明了高质量图像重建的可行性。我们已经证明，多像素成像和光谱系外行星与SGL是可行的。我们已经开发了一个新的任务概念，依靠三项创新向SGL焦点区域提供一系列光学望远镜：i）一种能够直接进行系外行星成像的新方法，ii）使用小卫星太阳帆快速穿越太阳系和超越太阳系，iii）一个开放式架构，以利用群技术。这种方法使全新的任务成为可能，为NASA和更大的航空航天界提供了一个巨大的飞跃。我们的结果是令人鼓舞的，因为它们导致了一个现实的任务设计，将能够使我们的恒星附近的系外行星的直接解决图像。它可以允许依靠SGL能力探索系外行星，即使不是几个世纪，也比其他现有技术早几十年。前往SGL强干扰区的任务的结构和任务概念是有希望的，应进一步探讨。
2020-03-19 astro-ph.EP astro-ph.IM gr-qc
Stellar Observation Scheduling Optimization for Distributed Space Interferometry Missions
Stanford University（斯坦福大学）
针对分布式空间干涉测量任务，提出多目标动态规划方案，利用任务设计见解优化燃料消耗与科学成果平衡，考虑多种条件生成全局最优策略，是多目标优化在该领域的首次应用。
2026-07-14 astro-ph.EP astro-ph.IM math.OC
New Completeness Methods for Estimating Exoplanet Discoveries by Direct Detection
我们报告了新的方法来评估现实的观测计划，搜索恒星的行星直接成像，观测是从优化的恒星列表中选择的，恒星可以观察到多次。我们展示了这些方法如何为任务及其仪器的设计带来关键的见解。这些方法提供了对观测计划结果的估计：发现（探测和/或表征）的概率分布，以及对行星出现率（eta）的估计。我们表明，这些参数可以准确地估计从一个单一的任务模拟，而不需要一个完整的蒙特卡洛任务模拟，我们证明了这种新方法的准确性。我们的方法提供了为特定科学目标定义任务的工具，例如由预期的发现数量及其置信水平定义。我们详细介绍了如何建立一个优化的恒星列表以及如何选择连续的观测结果。我们的方法还提供了其他关键的任务属性，例如预期要搜索的恒星数量，以及零发现的概率。由于这些属性强烈依赖于任务规模，我们的方法是直接适用于设计这样的未来任务和提供指导的任务和仪器设计的基础上的科学性能。我们用实际计算和探索性设计参考任务来说明我们的新方法，JWST使用遥远的遮光板来减少焦平面上的散射和衍射星光。我们估计将发现5颗可居住的地球质量的行星，并用光谱学进行表征，0发现的概率为0.004，假设JWST观测时间的一小部分（7%），eta=0.3，以及70次观测访问，受恒星阴影燃料的限制。
2010-03-24 astro-ph.EP astro-ph.IM
Exoplanet Exploration Program Analysis Group (ExoPAG) Report to Paul Hertz Regarding Large Mission Concepts to Study for the 2020 Decadal Survey
这是三个天体物理计划分析小组（PAG）报告的联合摘要，以回应天体物理司司长保罗·赫兹提出的“2020年十年调查计划”。这份联合执行摘要包含了所有三个PAG的共识点。个体PAG特有的其他结果在个体报告中单独报告。PAG一致认为，白皮书中确定的所有四个大型任务概念都应在2020年十年调查之前成熟。其中包括远红外测量器、可观测系外行星成像任务、紫外/光学/红外测量器和X射线测量器。这一发现是基于白皮书和随后的指控中概述的假设，即1）正在考虑的未来大型旗舰任务的主要发展将遵循JWST和WFIRST的实施阶段; 2）NASA将与欧洲航天局合作开发其L3引力波勘测器; 3）根据2010年十年调查报告，将通货膨胀探测器归类为探测级任务。如果这些关键假设发生变化，则需要重新评估PAG的调查结果。项目咨询组发现，社区对这项活动的第二阶段-通过科学和技术定义小组（STDT）使四个拟议的飞行任务概念成熟-有着强有力的支持。项目咨询组发现，有一个强烈的共识，即所有的STDT都包含了科学界广泛的跨学科代表性。最后，PAG发现在天体物理学任务组合（浓缩）中有一系列探测器级任务的社区支持。
2015-12-31 astro-ph.EP astro-ph.IM
Large Interferometer For Exoplanets (LIFE): VIII. Where is the phosphine? Observing exoplanetary PH3 with a space based MIR nulling interferometer
磷化氢可能是理解（外）行星大气中发生的奇异化学的关键分子。虽然它已经在太阳系的巨行星中被发现，但它还没有在系外行星中被观察到。然而，在系外行星的背景下，它已被理论化为潜在的生物特征分子。我们研究的目标是确定PH 3化学的说明性科学案例可以用基于空间的中红外调零干涉观测站观察到，如LIFE（大型系外行星干涉仪）概念。我们确定了一组具有代表性的方案PH 3探测在整个动态范围内的生命任务的系外行星大气层变化。我们使用化学动力学和辐射转移计算，为LIFEsim（我们的LIFE观测模拟器软件）生成这些信息丰富的原型观测案例的正演模型。在一个详细的，但一阶近似，它需要一个像生命的使命：（i）在10 pc的G星周围的温暖巨星中发现磷化氢大约需要1h，（ii）在5 pc的M星宿主周围以H2或CO2为主的温带超地球中大约需要10 h，（iii）即使在100小时内，在PH 3浓度为5 pc的金星-双子中也不太可能检测到磷化氢。在文献中先前讨论的浓度下的磷化氢在3种情况中的2种中是可检测的，并且比JWST的可比情况快大约一个数量级。我们表明，有相当数量的对象访问这些类的意见。这些结果将用于优先考虑参数范围，以便进行更详细的检索模拟。它们还将在LIFE这样的任务的早期设计阶段及时提出问题，并通过为此类任务的大部分探测空间提供易于缩放的初步估计来指导社区。
2022-11-09 astro-ph.EP astro-ph.IM
The Pandora SmallSat: A Low-Cost, High Impact Mission to Study Exoplanets and Their Host Stars
NASA与劳伦斯利弗莫尔国家实验室合作的潘多拉小卫星任务，以低成本搭载0.44米望远镜，将提供系外行星及宿主恒星的同步多波段长基线观测数据，计划2025年秋发射。
2025-07-29 astro-ph.EP astro-ph.IM
ESCAPE project: investigating active observing strategies and post-processing methods for exoplanet high-contrast imaging with future space missions
ESCAPE项目针对未来空间望远镜高对比度成像任务，研究结合波前传感器与可变形镜的主动观测策略和图像后处理集成方案，以突破现有探测极限，为HWO任务实现系外行星生物标志物探测提供关键技术支撑。
2024-09-03 astro-ph.EP astro-ph.IM
A Community Exoplanet Imaging Data Challenge for Roman CGI and Starshade Rendezvous
罗马日冕仪（CGI）在一个前所未有的对比度制度（$10^{-7}$到$10^{-9}$）下运行，将成为未来地球探测任务所需关键技术的开拓者。Roman Exoplanet Imaging Data Challenge（Roman EIDC）是一项社区参与活动，任务是为47个UMA目标恒星提取系外行星及其轨道，给定：（1）15年的模拟前体径向速度（RV）数据，以及（2）在Roman任务过程中拍摄的六个模拟成像时代。罗马EIDC模拟图像包括4个带有CGI的混合Lyot日冕仪（HLC）的时期，以及2个带有星罩（SS）的时期，假设该时期是在任务后期作为星罩Renaissance的一部分到达的。在这里，我们专注于我们的内部分析的最外层的行星，其中的starshade的更高的吞吐量和更低的本底噪声提出了一个因素~4改善信噪比的窄场HLC。我们发现，虽然RV检测是边缘的，前体RV数据使质量和轨道的约束，只有2个时期的星光成像。在分析中包括HLC图像导致相对于单独的RV + SS的改进的测量，其中最大增益来自在接近最大伸长的时期拍摄的图像。将SS成像的两个时期与RV + HLC数据相结合，导致轨道和质量确定优于单独RV + HLC约2倍。罗马CGI，结合前体RV数据和后来的任务SS成像，形成了一个强大的三连胜，在探测系外行星和确定它们的质量，轨道和系统配置。虽然Roman CGI将通过直接成像V~…
2021-05-28 astro-ph.EP astro-ph.IM
The K2 Mission: Characterization and Early results
K2任务将利用开普勒航天器及其资产，通过新的和令人兴奋的观测，扩大开普勒在系外行星和天体物理学领域的突破性发现。K2将在未来2-3年内使用一种创新的航天器操作方式来观测黄道上的目标区域。早期的科学调试观测表明，在单次30分钟的观测中，估计的光度精度接近400 ppm，6小时的光度精度为80 ppm（均在V=12时）。K2任务提供了对数千个物体的长期、同时光学观测，其精度远远高于地面望远镜。天文场将被观测大约75天，从而实现独特的系外行星调查，填补了开普勒和TESS任务之间在持续时间和灵敏度方面的空白，并为JWST过境光谱提供发射前系外行星目标识别。K2的天体物理观测将包括对年轻疏散星团、明亮恒星、星系、超新星和星震学的研究。
2014-03-07 astro-ph.EP astro-ph.IM
The Pandora SmallSat: Multiwavelength Characterization of Exoplanets and their Host Stars
潘多拉是一个小卫星任务，旨在研究系外行星的大气，并被选为美国宇航局天体物理学先锋计划的一部分。过境系外行星的透射光谱学为我们提供了在未来十年确定行星大气构成的最佳机会。然而，由于恒星黑子引起的恒星亮度变化会影响这些测量并污染观测到的光谱。潘多拉的目标是解开恒星和行星信号的传输光谱，以可靠地确定系外行星的大气成分。Pandora将收集具有可见光通道的长时间光度观测和具有近红外通道的同步光谱。宽波长的覆盖范围将限制覆盖低质量系外行星宿主恒星的光斑和光斑，以及这些活动区域对系外行星透射光谱的影响。潘多拉随后将确定具有氢或水为主的大气层的系外行星，并确定哪些行星被云和薄雾覆盖。Pandora将观测至少20颗系外行星，其大小从地球大小到太阳系大小不等，其宿主恒星的光谱类型从中K到晚M。该项目是通过利用其他项目的投资而实现的，包括全铝0.45米卡塞格伦望远镜设计和詹姆斯韦伯太空望远镜的近红外传感器芯片组件。该任务将持续五年，从最初的制定到结束，其中一年是科学运作。计划于2020年代中期作为太阳同步低地球轨道的二级有效载荷发射。根据设计，Pandora拥有一支多元化的团队，超过一半的任务领导角色由早期职业科学家和工程师担任，这表明SmallSats对于培养下一代太空任务领导者的高价值。
2021-08-19 astro-ph.EP astro-ph.IM
Large Interferometer For Exoplanets (LIFE). X. Detectability of currently known exoplanets and synergies with future IR/O/UV reflected-starlight imaging missions
本研究计算了当前已知系外行星中可被中红外LIFE以热辐射探测、以及可被构想的HWO以反射星光观测的数量，验证了LIFE的探测能力及两类任务的大气表征协同潜力。
2023-08-18 astro-ph.EP astro-ph.IM
A Quick Study of Science Return from Direct Imaging Exoplanet Missions: Detection and Characterization of Circumstellar Material with an AFTA or EXO-C/S CGI
高性能的（~ 10^-9 resel^-1）对比度、窄视场日冕仪（CGI），用于天基AFTA-C或探测级EXO-C/S任务，旨在研究目前已知存在于恒星宜居带内的系外行星的多样性，特别重要的是密切相关的共生研究系统的拱星（CS）行星诞生并与之相互作用的物质。共轨物质“盘”中的小粒子群可以通过动态相互作用来追踪行星的存在，动态相互作用扰乱了光散射碎片的空间分布，这些碎片在光学波长处可以探测到，并且可以用AFTA-C或EXO-S/C CGI分辨。在此，我们：（1）提出研究邻近恒星行星承载区物质的形成、演化、结构、多样性和性质的科学案例，（2）讨论当前概念下的CGI如何独特地为这些研究提供信息和作出贡献，（3）考虑CGI预期性能对CS碎片系统（CDS）研究的适用性，（4）研究，通过AFTA CGI图像模拟，从特定的、有代表性的黄道带碎片盘观测中获得预期的解释保真度和测量结果，（5）对与CDS观测密切相关并增强CDS观测的特定观测模式和方法进行评论，（6）详细介绍，用于增强当前设想的CGI双频带奈奎斯特采样的情况全线性斯托克斯成像偏振计的成像能力（或更好），在表征CS粉尘的材料特性方面非常有益（以及其他研究中讨论的系外行星大气层）。
2014-12-29 astro-ph.EP astro-ph.IM
A parameter scan of dark zone maintenance for high-contrast imaging of exoplanets using theoretical and experimental implementations
针对系外行星高对比度成像的波前稳定需求，本文在HiCAT测试台与模拟器上对暗区维持（DZM）方法开展参数扫描，对比理论对比度边界与实验性能，发现二者存在约1.5个数量级差异，为未来空间望远镜任务提供实验参考。
2025-03-20 astro-ph.EP astro-ph.IM
The Balloon-Borne Cryogenic Telescope Testbed Mission: Bulk Cryogen Transfer at 40 km Altitude
球载低温望远镜测试台（BOBCAT）是一个平流层气球有效载荷，旨在为未来的低温亚轨道天文台开发技术。一系列飞行的目的是建立超轻型杜瓦瓶性能和红外波长大型（3- 5米直径）低温望远镜的开放孔径观测技术。2019年的首次飞行展示了在平流层高度大量转移液氮和液氦。一个827公斤的有效载荷携带14升液氮（LN 2）和268升液氦（LHe）在加压存储杜瓦瓶到39.7公里的高度。一旦到达漂浮高度，液氮转移将单独的未加压的桶式杜瓦瓶冷却到65 K的温度，然后将32升液氦从存储杜瓦瓶转移到桶式杜瓦瓶中。量热试验测量了桶式杜瓦瓶内泄漏到液氦浴槽的总热量。随后的飞行将用一个类似尺寸的超轻杜瓦瓶取代接收桶杜瓦瓶，以比较超轻设计与传统超绝热杜瓦瓶的性能。
2021-03-22 astro-ph.IM
Magnifying NASA Roman GBTDS exoplanet science with coordinated observations by ESA Euclid
本文提出欧几里得任务与罗曼望远镜协同观测银河系核球时域巡天，可大幅提升系外行星质量测量精度，并实现自由漂浮行星普查、系外卫星探测等罗曼单独无法完成的研究。
2023-06-16 astro-ph.EP astro-ph.IM
Large Interferometer For Exoplanets (LIFE): VI. Detecting rocky exoplanets in the habitable zones of Sun-like stars
虽然以前的研究表明，人们强烈倾向于未来的中红外调零干涉仪太空任务，以探测M矮星周围HZ范围内的行星，在这里，我们将重点放在一个更保守的方法来实现可居住性的概念，并给出两个恒星样本的产额估计，这些恒星样本由邻近的（d <20 pc）类太阳恒星组成（4800 - 6300 K）和附近的FGK型恒星（3940 - 7220 K）。我们的产量估计是基于最近从开普勒任务和我们的LIFE系外行星观测模拟工具LIFEsim中得出的岩石行星的出现率，其中包括所有主要的天体物理噪音源，但尚未有仪器噪音源。根据开普勒结果的悲观或乐观推断，我们发现在2.5年的搜索阶段，LIFE可检测约10 - 16（平均）或约5 - 34（包括1个$σ$不确定性）岩石行星（0.5 - 1.5 R ${}_\rm{Earth}$），在类太阳恒星的乐观HZ范围内，在~4 - 6（平均）或~1 - 13之间（包括1个$σ$不确定性）外地球候选者（EEC），假设四个收集器航天器装备有2 m反射镜，保守的仪器吞吐量为5%。对于D = 3.5 m或1 m的反射镜，产率$Y$变化强烈，近似遵循$Y \propto D^{3/2}$。随着FGK型恒星样本的增加，在乐观的HZ和~5 - 8（平均）EEC范围内，产量增加到~16 - 22（平均）岩石行星。此外，我们发现，除了镜子的直径，产量强烈依赖于总吞吐量，但只有微弱的exozodia…
2022-10-19 astro-ph.EP astro-ph.IM
A Mission to Nature's Telescope for High-Resolution Imaging of an Exoplanet
本文提出一种基于太阳帆和微型卫星的新型任务设计，通过太阳引力透镜在25年内到达焦距区域，实现类地系外行星高分辨率多像素成像，并支持探索柯伊伯带和星际天体等快速太阳系任务。
2021-07-23 astro-ph.EP astro-ph.IM gr-qc
Exoplanets Sciences with Nulling Interferometers and a Single-Mode Fiber-Fed Spectrograph
了解系外行星的大气层是破译其形成历史和潜在可居住性的里程碑。对系外行星进行高对比度成像和光谱分析是实现这一目标的主要途径。对系外行星的直接成像需要很高的空间分辨率。干涉测量已被证明是提高空间分辨率的有效方法。然而，很少探索将干涉测量、高对比度成像和高分辨率光谱学相结合的方法。为了填补这一空白，我们提出了用于当前一代8-10米望远镜的双孔径光纤零陷器（FN），它提供了必要的空间和光谱分辨率，以（1）对已知系外行星进行后续光谱分析;（2）检测碎片盘系统中的行星。将FN馈送到高分辨率摄谱仪的概念也可用于未来的空间和地面任务。我们提出了一个案例研究，使用双孔径FN在M恒星周围的岩石行星中寻找生物特征，为未来的空间干涉测量任务。此外，我们讨论了如何FN可以配备在未来的超大型望远镜，以巨麦哲伦望远镜（GMT）为例。
2020-10-21 astro-ph.EP astro-ph.IM
The Critical, Strategic Importance of Adaptive Optics-Assisted Ground-Based Telescopes for the Success of Future NASA Exoplanet Direct Imaging Missions
地面望远镜加上自适应光学在过去二十年中一直在系外行星直接成像科学和技术发展中发挥主导作用，并将在今后十年及以后继续发挥不可或缺的作用。在接下来的十年里，8- 10米望远镜上的极端AO系统将1）通过识别任务可以光谱表征的众多行星来减轻WFIRST-CGI的风险，2）验证性能要求并激励对大气模型的改进，这些模型需要明确地表征空间的太阳系类似物，以及3）成熟的对空间有用的新技术创新。超大型望远镜可以提供第一个热红外（10 $μm$）图像的岩石行星周围的太阳一样的恒星，并确定生物标志物。这些数据为NASA未来的直接成像旗舰任务（即HabEx，LUVOIR）提供了许多系外地球候选者和关键的辅助信息，以帮助澄清这些行星是否适合居住。
2019-03-11 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Twinkle -- a small satellite spectroscopy mission for the next phase of exoplanet science
Twinkle侧重于现成的组件，是Blue Skies Space有限公司管理和资助的一系列具有成本竞争力的小型卫星中的第一颗。该卫星基于一个高度传统的空中客车平台，将携带一个0.45米望远镜和一个光谱仪，将提供0.5-4.5 $\rm{μm}$的同时波长覆盖。太空船主要是空中客车公司的Stevenage，而望远镜由空中客车公司的图卢兹和光谱仪由ABB加拿大开发。计划于2025年开始科学运行，Twinkle将位于热稳定，太阳同步的低地球轨道上。该飞行任务的设计运行寿命至少为七年，在运行的头三年，将进行两项大规模调查方案：一项侧重于太阳系物体，另一项专门针对太阳系外目标。在这里，我们提出了一个任务的架构，在设计方法的改进，和一些太阳系外调查的关键科学主题的概述。
2022-09-07 astro-ph.EP astro-ph.IM
Various Wavefront Sensing and Control Developments on the Santa Cruz Extreme AO Laboratory (SEAL) Testbed
地面高对比度成像（HCI）和极端自适应光学（AO）技术已经发展到能够直接探测在附近年轻恒星系统周围雪线之外轨道运行的气体巨星系外行星的程度。然而，使用当前HCI和AO技术的剩余波前误差，在日冕科学图像中被实现为“斑点”，仍然限制HCI仪器的灵敏度来检测和表征低质量，更近，和/或更老/更冷的系外行星系统。提高AO波前传感器（WFSs）和控制技术的性能是提高HCI仪器灵敏度的关键。在这里，我们提出了三个不同的正在进行的波前传感和控制项目的发展圣克鲁斯极端AO实验室（SEAL）的试验台：（1）使用快速大气自相干相机（SCC）技术（FAST）和Shack Hartmann WFS的“多WFS单共轭AO（SCAO）”，（2）用于焦平面波前感测的光瞳斩波，首先使用外部幅度调制器，然后使用DM作为纯相位调制器，以及（3）与常规PWFS相比，使用未调制的亮金字塔WFS（PWFS）的增强线性度的实验室演示。所有这三个主题都有一个共同的主题，即多WFS SCAO和/或第二阶段AO，为将来进一步研究这些技术提供了机会和应用。
2022-08-05 astro-ph.EP astro-ph.IM
Generation of an optimal target list for the Exoplanet Characterisation Observatory (EChO)
欧洲航天局在M3选择过程中对系外行星特征观测站作为一项空间飞行任务概念进行了研究。通过直接测量数百颗系外行星的大气化学成分，EChO将解决一些基本问题，例如：系外行星是由什么组成的？行星是如何形成和演化的？系外行星多样性的起源是什么？更具体地说，EChO是一个专门的凌日和日食光谱调查任务，能够在其四到六年的任务寿命内观测大量、多样和明确的行星样本。在本文中，我们使用端到端的仪器模拟器EChOSim模拟目前发现的目标，以衡量哪些目标是可观察的，并评估每个观察层和时间可获得的EChO性能。我们表明，ECHO将能够观察到超过170个相对论不同的行星，如果它是今天发射的，和财富的最佳目标ECHO预计将在未来10年内发现的空间和地面设施简直是压倒性的。此外，我们建立在以前的分子检测能力的研究，以显示什么样的分子和丰度将被ECHO检测到的选择与各种分子组成和丰度的真正的目标。EChO对系外行星科学的独特贡献将是确定数百颗系外行星在不同质量/温度状态下的主要成分，这意味着我们将不再关注个别情况，而是关注种群。如果我们真的想了解各种环境下行星形成和演化的过程，这种普遍的观点是至关重要的。在本文中，我们提出了一个选择的关键结果。全部结果可在网上查阅（http：//www.ucl.ac.uk/exoplanets/echotargetlist/）。
2015-01-05 astro-ph.EP astro-ph.IM
A mission architecture to reach and operate at the focal region of the solar gravitational lens
本文提出一种利用太阳帆推进和模块化在轨组装的飞行任务架构，以最快渡越时间到达太阳引力透镜焦点区域，对百光年外系外行星进行多像素成像并识别宜居性，证明任务在现有或开发中技术条件下可行。
2022-07-06 astro-ph.EP astro-ph.IM gr-qc
EChOSim: The Exoplanet Characterisation Observatory software simulator
EChOSim是系外行星特征观测台（EChO）空间任务的端到端时域模拟器。EChOSim的开发是为了评估EChO探测和表征过境系外行星大气层的能力，并通过这一点彻底改变我们对银河系和我们在银河系中的位置的知识。在这里，我们将讨论EChOSim实现的细节，并描述用于表示仪器和模拟检测的模型。软件模拟器在设计新仪器和评估影响现有实验测量的系统学水平方面发挥了核心作用。由于其高度的模块化，EChOSim可以模拟几个现有的和拟议的用于系外行星凌日的光谱仪的基本方面，包括哈勃太空望远镜和斯皮策上的仪器，或者地基和气球实验。EChOSim的不同用途的讨论，包括模拟的例子进行评估EChO任务。
2014-06-16 astro-ph.EP astro-ph.IM
NASA Exoplanet Exploration Program (ExEP) Mission Star List for the Habitable Worlds Observatory (2023)
基于Astro 2020十年调查建议，本文编制了164颗附近明亮恒星的星表，这些恒星的类地行星最易被6米级空间望远镜通过高对比度直接成像观测，旨在为宜居世界天文台的设计和勘测提供前导与预备科学支持。
2024-02-19 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Schedule optimization for transiting exoplanet observations with NASA's Pandora SmallSat mission
针对NASA潘多拉小卫星凌日系外行星观测任务的调度需求，提出结合最小凌星需求与三因素质量指标的元启发式调度器，验证了任务可达成观测目标且剩余大量辅助科研时间。
2023-05-03 astro-ph.EP astro-ph.IM cs.SY
3.5-meter Segmented-Mirror Robotic Space Telescope Mission White Paper III. Key Scientific Mission: Exoplanet Science with a Coronagraph
Korea Institute for Advanced Study（韩国高级科学研究院）；Korea Astronomy and Space Science Institute（韩国天文学与空间科学研究所）；University of Ulsan（蔚山科学技术院）；University of Science and Technology（科学技术联合大学院大学）；Kyungpook National University（庆北国立大学）；Space Telescope Science Institute（太空望远镜科学研究所）；Pusan National University（釜山国立大学）；Korea National University of Education（韩国国立教育大学）；Seoul National University（首尔国立大学）；Yonsei University（延世大学）
该3.5米分镜式机器人空间望远镜的核心科学任务是利用高对比度日冕仪开展系外行星科学研究，优先探测近距恒星系统，可成像巨行星、获取大气光谱等，为未来深空探索提供参考。
2026-09-18 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Simulations for Planning Next-Generation Exoplanet Radial Velocity Surveys
未来的直接成像任务，如HabEx和LUVOIR，旨在对附近恒星周围的地球质量类似物进行编目和表征。这些任务的系外行星产量将取决于类地行星的频率，以及可能的先验知识，即哪些恒星特别拥有合适的行星系。与不知情的直接成像调查相反，基于地面或空间的径向速度调查可以潜在地执行目标的预先选择，并有助于优化观察时间。在本文中，我们提出了我们的框架模拟未来的径向速度调查附近的恒星直接成像任务的支持。我们生成列表的曝光时间，观察时间序列，径向速度时间序列给出了一个直接的成像目标列表。我们生成模拟调查建议的一组望远镜和精确的径向速度摄谱仪跨越一组合理的全球网络架构，可以考虑下一代非常精确的径向速度调查。我们还开发了观测频率和行星探测灵敏度的优点，并在不同架构之间进行比较。从这些，我们得出结论，给出我们所陈述的假设和警告，以优化未来径向速度调查的产量，以支持直接成像任务。我们发现，我们所有考虑的调查获得足够数量的精确观测，以满足最低的理论白噪声检测灵敏度为地球质量的宜居带行星，边际探索系统的影响，由于恒星活动和相关的噪音。
2022-04-29 astro-ph.EP astro-ph.IM
NASA's Pandora SmallSat Mission: Simulated Modeling and Retrieval of Near-Infrared Exoplanet Transmission Spectra
Space Science Institute（空间科学研究所）；Lawrence Livermore National Laboratory（劳伦斯利弗莫尔国家实验室）；School of Earth and Space Exploration, Arizona State University（亚利桑那州立大学地球与空间探索学院）；Department of Earth, Atmospheric and Planetary Sciences, Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院地球、大气与行星科学系）；Kavli Institute for Astrophysics and Space Research, Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院卡弗里天体物理与空间研究研究所）；NASA Goddard Space Flight Center（美国宇航局戈达德太空飞行中心）；Steward Observatory, The University of Arizona（亚利桑那大学斯图尔德天文台）；Lunar and Planetary Laboratory, The University of Arizona（亚利桑那大学月球与行星实验室）
Pandora小卫星任务通过近红外光谱分析系外行星大气，提供高精度吸收物丰度约束，并与JWST协同提升大气表征能力。
2026-03-04 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
